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• 2009年高考理综试题

题 目:2009年普通高等学校招生全国统一考试（江苏卷）（二）

（1）中微子与水中的发生核反应，产生中子（）和正电子（），即
中微子+ →+
可以判定，中微子的质量数和电荷数分别是 ▲ 。（填写选项前的字母）
（A）0和0 （B）0和1 （C）1和 0 （D）1和1
（2）上述核反应产生的正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体后，可以转变为两个光子（），即 +2
已知正电子和电子的质量都为9.1×10-31㎏，反应中产生的每个光子的能量约为 ▲
J.正电子与电子相遇不可能只转变为一个光子，原因是 ▲ 。
（3）试通过分析比较，具有相同动能的中子和电子的物质波波长的大小。
四、计算题：本题共3小题，共计47分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
13.（15分）航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器，其质量m =2㎏，动力系统提供的恒定升力F =28 N。试飞时，飞行器从地面由静止开始竖直上升。设飞行器飞行时所受的阻力大小不变，g取10m/s2。
（1）第一次试飞，飞行器飞行t1 = 8 s 时到达高度H = 64 m。求飞行器所阻力f的大小；
（2）第二次试飞，飞行器飞行t2 = 6 s 时遥控器出现故障，飞行器立即失去升力。求飞行器能达到的最大宽度h；
（3）为了使飞行器不致坠落到地面，求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t3 。
14.（16分）1932年，劳伦斯和利文斯设计出了回旋加速器。回旋加速器的工作原理如图所示，置于高真空中的D形金属盒半径为R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计。磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直。A处粒子源产生的粒子，质量为m、电荷量为+q ，在加速器中被加速，加速电压为U。加速过程中不考虑相对论效应和重力作用。

1. 求粒子第2次和第1次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比；
2. 求粒子从静止开始加速到出口处所需的时间t ；
3. 实际使用中，磁感应强度和加速电场频率都有最大值的限制。若某一加速器磁感应强度和加速电场频率的最大值分别为Bm、fm，试讨论粒子能获得的最大动能E㎞。

15.（16分）如图所示，两平行的光滑金属导轨安装在一光滑绝缘斜面上，导轨间距为l、
足够长且电阻忽略不计，导轨平面的倾角为，条形匀强磁场的宽度为d，磁感应强度大小为B、方向与导轨平面垂直。长度为2d的绝缘杆将导体棒和正方形的单匝线框连接在一起组成“”型装置，总质量为m，置于导轨上。导体棒中通以大小恒为I的电流（由外接恒流源产生，图中未图出）。线框的边长为d（d < l），电阻为R，下边与磁场区域上边界重合。将装置由静止释放，导体棒恰好运动到磁场区域下边界处返回，导体棒在整个运动过程中始终与导轨垂直。重力加速度为g。
求：（1）装置从释放到开始返回的过程中，线框中产生的焦耳热Q；
（2）线框第一次穿越磁场区域所需的时间t1 ；
（3）经过足够长时间后，线框上边与磁场区域下边界的最大距离m 。

物理试题参考答案

1. 单项选择题

1.C 2.A 3.C 4.B 5.D
二、多项选择题
6．AB 7.AC 8.AD 9.BCD
三、简答题
10.（1）9.940 （2）⑥ （3）
11. (1) 0.16 (0.15也算对) （2）（见右图）
（3）未计入砝码盘的重力
12A. (1) D (2) 吸收 0.6 0.2
(3) 设气体体积为，液体体积为
气体分子数, (或)
则 （或）
解得 (都算对)
12B.（1）D （2）4 正 10
（3）设照片圆形区域的实际半径为,运动员的实际长为
折射定律
几何关系
得
取，解得（都算对）
12C.（1）A (2) 遵循动量守恒
（3）粒子的动量 ，物质波的波长
由，知，则
四，计算题
13.（1）第一次飞行中，设加速度为
匀加速运动
由牛顿第二定律
解得
（2）第二次飞行中，设失去升力时的速度为，上升的高度为
匀加速运动
设失去升力后的速度为，上升的高度为
由牛顿第二定律


解得
（3）设失去升力下降阶段加速度为；恢复升力后加速度为，恢复升力时速度为
由牛顿第二定律

F+f-mg=ma4
且
V3=a3t3
解得t3=(s)(或2.1s)
14.(1)设粒子第1次经过狭缝后的半径为r1,速度为v1
qu=mv12
qv1B=m
解得
同理，粒子第2次经过狭缝后的半径
则
（2）设粒子到出口处被加速了n圈

解得
（3）加速电场的频率应等于粒子在磁场中做圆周运动的频率，即
当磁场感应强度为Bm时，加速电场的频率应为
粒子的动能
当 ≤时，粒子的最大动能由Bm决定

解得
当 ≥时，粒子的最大动能由fmj决定

解得

15．(1)设装置由静止释放到导体棒运动到磁场下边界的过程中，作用在线框上的安培力做功为W
由动能定理
且
解得
（2）设线框刚离开磁场下边界时的速度为，则接着向下运动
由动能定理
装置在磁场中运动时收到的合力

感应电动势 =Bd
感应电流 =
安培力
由牛顿第二定律，在t到t+时间内，有
则
有
解得
（3）经过足够长时间后，线框在磁场下边界与最大距离之间往复运动
由动能定理
解得

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